一種鋼廠氧化鐵紅后處理制備顏料用氧化鐵紅的工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼廠氧化鐵紅后處理工藝，具體說，是涉及一種鋼廠氧化鐵紅后處理制備顏料用氧化鐵紅的工藝，屬于顏料粉體技術領域。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)今氧化鐵紅的生產工藝主要有兩種，一種為沉淀法鐵紅工藝，一種為魯斯納法鐵紅工藝。在上世紀初出現(xiàn)合成沉淀法鐵紅之后，合成沉淀法鐵紅便一直占據鐵紅工業(yè)的重要位置，其應用覆蓋顏料(包括化妝品、食品著色、涂料、塑料和建材等)、磁性材料和研磨介質等。自上世紀中后期，鋼廠處理酸洗廢液使用魯斯納法以后，魯斯納法鐵紅漸漸進入磁性材料領域，尤其引入脫硅工藝以后，魯斯納法鐵紅逐漸成為軟磁鐵氧體工業(yè)的主要原材料。
[0003]之后逐漸形成魯斯納法鐵紅主要應用于軟磁領域，沉淀法鐵紅主要應用于顏料的大路朝天各管一邊的局面。魯斯納法鐵紅因為不能著色，因此無法用作顏料。國內外，不斷有學者或者企業(yè)研宄人員對魯斯納法鐵紅用于顏料領域進行研宄與探索，比如利用鋼廠鐵紅制備鐵黑或者作為配色領域的小配方，鑒于其顏色性能方面的巨大差距，未有大規(guī)模直接做顏料使用。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了提供一種鋼廠氧化鐵紅后處理制備顏料用用氧化鐵紅的工藝，針對現(xiàn)有技術所存在的缺陷和市場需求，提供低成本、低能耗、綜合利用且產品品質相當或部分性能優(yōu)于沉淀法鐵紅的工藝。
[0005]為提高魯斯納法氧化鐵紅的著色力，本發(fā)明所采取的方法主要方法是降低粒徑以及對魯斯納法氧化鐵紅表面進行改性。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案如下:
[0007](I)鋼廠氧化鐵紅與水按1:0.9?2.5的重量比混合，并加入添加劑，用高速分散機進行預分散；所述的鋼廠氧化鐵紅為魯斯納法氧化鐵紅；
[0008]所述的添加劑組成包括:a) 二氧化硅，b)堿金屬或堿土金屬或稀土金屬的氧化物、氫氧化物或碳酸鹽；組分a)與組分b)的質量比為1:5?5:1 ;
[0009](2)再研磨 30min ?6h ；
[0010](3)研磨后的漿料與鐵刨花或鐵肩、硫酸亞鐵混合，并加入濃硫酸，在pH = 3?6.5 (優(yōu)選為3?5)、70?90°C條件下通氣反應I?5小時；鐵刨花或鐵肩、亞硫酸鐵的添加量分別為鋼廠氧化鐵紅重量噸0.1%?1.2%和0.1%?1.5% ；
[0011](4)取反應物固體并用水漂洗至中性；
[0012](5)取固體干燥。
[0013]優(yōu)選的，步驟⑴中，添加劑的組分b)為鉀、鈉、媽、鎂、鎖、鋇、?乙、鑭、禮、銷、銅、鈦的氧化物、氫氧化物或碳酸鹽中的一種或多種。
[0014]優(yōu)選的，步驟⑵中研磨溫度控制在60?80°C。
[0015]優(yōu)選的，步驟(3)中濃硫酸的濃度為92wt%?99wt%，鐵刨花或鐵肩為純鐵或低碳鋼。鐵刨花或鐵肩、亞硫酸鐵的添加量分別為鋼廠氧化鐵紅重量的0.1%?1%和0.1%?
[0016]優(yōu)選的，步驟(4)中的水的電導率小于5 μ s/m，且加入量為鋼廠氧化鐵紅重量的5?10倍。
[0017]步驟(5)中壓榨取固體，固體含水率小于25%，在100?180°C下烘干。
[0018]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0019]I)較原有鋼廠鐵紅現(xiàn)有技術比較，明顯降低了粒徑，并使粒徑分布更集中，同時使微觀顆粒形貌更圓潤，從而極大提升了顏色性能；
[0020]2)與沉淀法工藝比較，使低成本下獲得高純度顏料鐵紅成為可能。
[0021 ] 通過本方法所獲得氧化鐵紅顏料D50粒徑在200-700nm，氧化鐵紅Fe2O3含量大于97%，水溶鹽含量在0.3%以下，著色力好，指標超過國標GB/T1863-89。本發(fā)明與沉淀法氧化鐵紅工藝比，具有成本低，環(huán)境影響低，得料率高，分散性好，粒徑分布更窄的優(yōu)勢；與現(xiàn)有魯斯納法氧化鐵紅比，雖然在成本上有一定提高，但卻使該工藝鐵紅直接進入了顏料領域，相較顏料鐵紅的售價而言，該工藝具有較高的經濟價值。
【具體實施方式】
[0022]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細、完整的說明。原料所使用的鐵紅為鋼廠魯斯納法的氧化鐵紅。
[0023]實施例1
[0024]本實施例的鋼廠氧化鐵紅后處理制備顏料用用氧化鐵紅的工藝包括如下步驟:
[0025]I)開低速攪拌(400rpm)，向高速分散機中一邊加入0.5噸過濾河水，一邊投入0.5噸鐵紅，并加入添加劑50g，投料完畢，開啟高速分散機攪拌4小時；添加劑組成為:20g 二氧化硅、1g碳酸鉀、20g碳酸鈣；
[0026]2)打入臥式砂磨機，控制研磨溫度為65°C，研磨2小時；
[0027]3)反應釜中加入4.5kg低碳鋼鐵刨花，加入硫酸亞鐵2.5kg，加入研磨后漿料，加入96wt%濃硫酸，在ph = 3.5、75°C條件下通氣反應2小時；
[0028]4)壓濾壓榨后取濾餅放入攪拌桶，加4m3純水(電導率小于5 μ s/m)攪拌2小時；
[0029]5)再次壓濾壓榨至含水率小于25%，取濾餅120?140°C下烘干打粉。
[0030]實施例2
[0031]本實施例的鋼廠氧化鐵紅后處理制備顏料用用氧化鐵紅的工藝包括如下步驟:
[0032]I)開低速攪拌(400rpm)，向高速分散機中一邊加入I噸過濾河水，一邊投入0.5噸鐵紅，并加入添加劑100g，投料完畢，開啟高速分散機攪拌3小時；添加劑組成為:30g 二氧化娃、15g氧化鎂、30g碳酸1?和25g碳酸鈉；
[0033]2)打入臥式砂磨機，控制研磨溫度為75°C，研磨3.5小時；
[0034]3)反應釜中加入4.5kg低碳鋼鐵刨花，加入硫酸亞鐵4.5kg，加入研磨后漿料，并加入95wt%&硫酸，85°C、ph值=4的條件下通氣反應3小時；
[0035]4)壓濾壓榨后取濾餅放入攪拌桶，加5m3純水(電導率小于5 μ s/m)攪拌2小時；
[0036]5)再次壓濾壓榨至含水率小于25%，取濾餅150?180°C下烘干打粉。
[0037]實施例3
[0038]本實施例的鋼廠氧化鐵紅后處理制備顏料用用氧化鐵紅的工藝包括如下步驟:
[0039]I)開低速攪拌(400rpm)，向高速分散機中一邊加入0.75噸過濾河水，一邊投入0.5噸鐵紅，并加入添加劑110g，投料完畢，開啟高速分散機100rpm攪拌3小時；添加劑組成為:60g 二氧化娃、1g氧化l1、15g碳酸鈉和25g碳酸鎂；
[0040]2)將混合攪拌后的物料打入臥式砂磨機，控制研磨溫度為80°C，研磨I小時；
[0041]3)反應釜中加入4.5kg低碳鋼鐵刨花，加入硫酸亞鐵5kg，加入研磨后的漿料，并加入98wt%&硫酸，85°C、ph = 5的條件下通氣反應2.5小時；
[0042]4)壓濾壓榨后取濾餅放入攪拌桶，加5m3純水(電導率小于5 μ s/m)攪拌2小時；
[0043]5)再次壓濾壓榨至含水率小于25%，取濾餅100?150°C下烘干打粉。
[0044]上述實施例1?3的工藝處理后所獲得的氧化鐵紅D50粒徑在200?700nm氧化鐵紅Fe2O3含量大于97%，水溶鹽含量在0.3%以下，著色力好，并且超過顏料用氧化鐵紅的國家標準GB/T1863-89的要求。
【主權項】
1.鋼廠氧化鐵紅制備顏料用氧化鐵紅的工藝，其特征在于，步驟包括: (1)鋼廠氧化鐵紅與水按1:0.9?2.5的重量比混合，并加入添加劑，用高速分散機進行預分散；所述的鋼廠氧化鐵紅為魯斯納法氧化鐵紅；所述的添加劑的添加量為鋼廠氧化鐵紅重量的0.004%?0.02% ; 添加劑的組成包括:a) 二氧化硅，b)堿金屬或堿土金屬或稀土金屬的氧化物、氫氧化物或碳酸鹽；組分a)與組分b)的質量比為1:5?5:1 ; (2)再研磨30min?6h； (3)研磨后的漿料與鐵刨花或鐵肩、硫酸亞鐵混合，并加入濃硫酸，在pH值3?6.5、70?90°C下通氣反應I?5小時；鐵刨花或鐵肩、亞硫酸鐵的添加量分別為鋼廠氧化鐵紅重量的0.05%?L 2%和0.05%?L 2% ； (4)取反應物固體并用水漂洗至中性； (5)取固體干燥。
2.權利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(2)中研磨溫度控制在60?80°C。
3.權利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(3)中濃硫酸的濃度為92wt%?99wt%。
4.權利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(4)中的水的電導率小于5μ s/m，且加入量為鋼廠氧化鐵紅重量的5?10倍。
5.權利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(5)中壓榨取固體，固體含水率小于25%，在100?180°C下烘干。
6.權利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(3)中的鐵刨花或鐵肩為純鐵或低碳鋼。
7.權利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(3)中反應的pH值為3?5。
8.權利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(3)中，鐵刨花或鐵肩、亞硫酸鐵的添加量分別為鋼廠氧化鐵紅重量的0.1 %?I %和0.1 %?I %。
9.權利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(I)中，添加劑的組分b)為為鉀、鈉、鈣、鎂、鍶、鋇、釔、鑭、釓、鋁、銅、鈦的氧化物、氫氧化物或碳酸鹽中的一種或多種。
【專利摘要】本發(fā)明涉及材料領域，公開了的一種鋼廠氧化鐵紅后處理制備顏料用氧化鐵紅的工藝，是以鋼廠氧化鐵紅為主原料，以水洗、研磨、表面改性、制粉為主要工段的工藝，所得產品D50粒徑在200～700nm，氧化鐵紅Fe2O3含量大于97％，水溶鹽含量在0.3％以下，指標超過國標GB/T1863-89。本發(fā)明與沉淀法氧化鐵紅工藝比，具有成本低，環(huán)境影響低，得料率高，分散性好，粒徑分布更窄的優(yōu)勢；與現(xiàn)有魯斯納法氧化鐵紅比，在成本上有一定提高，但卻使該工藝鐵紅直接進入了顏料領域，相較顏料鐵紅的售價而言，該工藝具有較高的經濟價值。
【IPC分類】C01G49-06
【公開號】CN104556243
【申請?zhí)枴緾N201410821879
【發(fā)明人】黃華特
【申請人】上海寶鋼磁業(yè)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月22日